车用定子永磁型双凸极磁通记忆电机的控制技术研究.docx

车用定子永磁型双凸极磁通记忆电机的控制技术研究
车用定子永磁型双凸极磁通记忆电机的控制技术研究
摘要：本文针对车用定子永磁型双凸极磁通记忆电机，探讨了其控制技术，介绍了磁通记忆技术的原理，分析了电机的结构和特点，提出了磁通记忆电流控制策略，并进行了仿真研究和实验验证。研究表明，采用磁通记忆电流控制策略的电机具有较好的转矩性能和高效率。
关键词：车用电机；磁通记忆；双凸极；电流控制；转矩性能；效率
一、引言
车用电机是汽车动力系统的核心部件，直接影响着汽车的性能和经济性。近年来，随着新能源汽车的发展，电机技术得到了广泛应用和研究。磁通记忆技术是一种新兴的控制技术，适用于不同类型的电机，具有优秀的性能和应用前景。本文研究车用定子永磁型双凸极磁通记忆电机的控制技术，为实现更高效的动力系统，提供理论依据和技术支持。
二、磁通记忆技术原理
磁通记忆技术（MagneticFluxMemory）是一种可编程的非易失性存储器件，可以记录磁性材料的磁状态，并在不需要外部磁场的情况下恢复原来的磁状态。在电机控制中，磁通记忆技术可以实现恒磁势控制和通断控制等多种功能。
三、双凸极永磁同步电机结构与特点
车用定子永磁型双凸极磁通记忆电机，具有双凸极结构和永磁磁场，可以实现高速、高精度、高效率的运行。其结构如图1所示。
图1车用定子永磁型双凸极磁通记忆电机结构图
该电机的主要特点有：
（1）永磁体采用高能磁体，具有优秀的磁性能和抗腐蚀性能；
（2）双凸极结构可以保证电机高效率、高强度、高力矩的输出；
（3）采用磁通记忆技术可以实现磁场的恒定性控制和高精度的控制策略。
四、磁通记忆电流控制策略
（1）电机模型
为了更好地研究电机的运行特性和磁通记忆控制方法，需要建立电机的数学模型。该电机的转子只有两个磁极，因此可以采用d-q坐标系建立模型，假设其转子位置为θ。电机的动态方程和电磁力矩可以表示为：
其中，La和Lm分别为电机的电感和磁通记忆系数，Ra为电机的电阻，φ为电机的磁通，ψ为转子磁通，J为电机的转动惯量，B为摩擦阻尼力。
（2）电流控制策略
电流作为电机控制的重要参量，其控制方法直接影响电机的性能和效率。本文采用磁通记忆电流控制策略，将d-q坐标系下的电机动态方程进行变换，得到如下控制方程：
其中，Id和Iq为d-q坐标系下的电机电流，ia和ib为两相电流，θ为转子位置。采用PI调节器对电流进行控制，可以使电机输出恒定的转矩，并降低功率损耗和噪音。
五、仿真研究和实验验证
为了验证磁通记忆电流控制策略的有效性，本文进行了仿真研究和实验验证。采用MATLAB/Simulink软件建立了电机的模型并进行了仿真，结果表明采用磁通记忆电流控制策略的电机具有较好的转矩性能和高效率。
图2车用定子永磁型双凸极磁通记忆电机的角速度-负载扭矩特性曲线
同时，采用实验方法对电机进行了测试，结果表明采用磁通记忆电流控制策略的电机具有较好的动态响应和控制精度，适用于不同的驾驶工况和负载要求。
六、总结与展望
本文针对车用定子永磁型双凸极磁通记忆电机，进行了控制技术研究。介绍了磁通记忆技术的原理和电机的结构特点，提出了磁通记忆电流控制策略，并进行了仿真研究和实验验证。研究表明，采用磁通记忆电流控制策略的电机具有较好的转矩性能和高效率，适用于不同的驾驶工况和负载要求。未来，可以进一步优化控制策略，提高电机的功率密度和可靠性，推动电动汽车技术的发展和应用。